ایسنا/ نتایج یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که وجود بیش از حد RNA در بدن می‌تواند سلول‌ها را از انرژی محروم کند.
RNA یا اسید ریبونوکلئیک، یکی از مهم‌ترین مولکول‌ها در حفظ عملکرد صحیح بدن است. یکی از وظایف اصلی آن تبدیل اطلاعات ذخیره شده در ژنتیک ما به پروتئین‌های واقعی است که به عنوان مثال سلول‌ها را می‌سازند و کار می‌کنند.
سلول‌ها برای سالم ماندن، تولید و حذف RNA را در تعادل دقیقی نگه می‌دارند، اما راه‌هایی وجود دارد که این تعادل می‌تواند به هم بریزد. ویروس‌های مهاجم تمایل به تولید RNA بیشتر دارند و پیری، برخی سرطان‌ها و بیماری‌های عصبی نیز می‌توانند باعث اختلال در آن شوند.
محققان در مطالعه خود، روشی را که به تازگی کشف شده است که می‌گوید RNA بیش از حد می‌تواند باعث آسیب شود، شرح داده‌اند. این روش می‌تواند در نیروگاه‌های کوچک به نام میتوکندری در داخل سلول‌ها اختلال ایجاد کند و ظرفیت تولید انرژی آنها را محدود کند.
به گفته تیم پشت این مطالعه، به رهبری محققان دانشگاه تگزاس A&M، این موضوع دیدگاه جدید و مهمی در مورد بیماری‌های مرتبط با سن، عفونت‌های ویروسی و درمان‌هایی که RNA را هدف قرار می‌دهند یا از آن استفاده می‌کنند، به ما می‌دهد.
ژیلانگ یانگ(Zhilong Yang)، ویروس‌شناس دانشکده دامپزشکی و علوم زیست‌پزشکی(VMBS) در دانشگاه تگزاس A&M می‌گوید: دانشمندان مدت‌ها است می‌دانند که تخریب RNA به کنترل تولید پروتئین و حذف RNA معیوب کمک می‌کند. مطالعه ما نقش مهم دیگری را آشکار می‌کند؛ به سلول‌ها کمک می‌کند تا انرژی مورد نیاز برای عملکرد صحیح را حفظ کنند.
محققان یک ویروس آبله‌مانند را به سلول‌های انسانی کشت‌شده در آزمایشگاه اضافه کردند و تنظیمات شیمیایی را برای تحریک تجمع RNA تغییر دادند، زیرا ویروس معمولاً هم تولید RNA و هم تخریب RNA را افزایش می‌دهد تا زنده بماند و از شناسایی شدن جلوگیری کند.
آزمایش‌های بیشتر شامل انتقال مستقیم RNA، بدون عفونت، از جمله mRNA (نوعی که پروتئین می‌سازد) و RNA دو رشته‌ای (نوعی که با ویروس‌ها مرتبط است و پاسخ‌های ایمنی بالقوه آسیب‌زا را تحریک می‌کند) بود.
استفاده از اکسیژن توسط سلول‌ها به عنوان نماینده‌ای برای میتوکندری استفاده شد و محققان را قادر کرد تا میزان RNA را با سلامت میتوکندری مرتبط کنند.
جمال براهیم بلهواری(Djamal Brahim Belhaouari) از VMBS می‌گوید: وقتی فقط میتوکندری را جدا کردیم و RNA را اضافه کردیم، همچنان آسیب میتوکندری را مشاهده کردیم. آن لحظه بود که متوجه شدیم این می‌تواند یک پاسخ سلولی ناشناخته به RNA باشد. وجود بیش از حدِ RNA دورشته‌ای یا آن mRNA که نتواند به‌طور مؤثر تجزیه شود، ممکن است در برخی شرایط به بروز فرآیندهای بیماری‌زا کمک کند.
مقادیر بیش از حد RNA با کاهش مصرف اکسیژن و تولید انرژی در سلول‌ها مرتبط دانسته شده است. از آنجا که این واکنش پیش از فعال‌سازی سیستم ایمنی رخ می‌دهد، می‌توان نتیجه گرفت که این پدیده ناشی از واکنش اضطراریِ معمولِ بدن نیست.
اگرچه پیش‌تر نیز ارتباطی میان RNA دورشته‌ای و آسیب‌های سلولی (البته نه لزوماً مرتبط با میتوکندری) مشاهده شده بود، اما دخیل بودن mRNA در این فرآیند نشان می‌دهد که به‌طور کلی، وجود بیش از حدِ این مولکول‌ها برای سلول‌ها زیان‌بار است.
یانگ می‌گوید: mRNA یکی از اجزای طبیعی سلول‌های ما است؛ اما مانند بسیاری از چیزهای مفید دیگر، اگر مقدار آن بیش از حد شود، می‌تواند برای سلول مشکل‌ساز شود. وقتی حجم زیادی از RNA، از جمله mRNA در سلول انباشته شود، می‌تواند به میتوکندری‌ها آسیب رسانده و در توانایی سلول برای تولید انرژی اختلال ایجاد کند.
گام‌های بعدی شامل تعیین دقیق علت وقوع این پدیده و تأیید ارتباط میان فراوانیِ RNA و آسیب دیدن میتوکندری‌ها تحت این فشار است. همچنین بررسی این یافته‌ها در موجودات زنده می‌تواند اطلاعات بیشتری درباره واکنش‌های دخیل در این فرآیند فراهم کند.
از آنجا که RNA پیام‌رسان بسیار مهمی در بدن است، اغلب در ساخت واکسن‌ها برای تولید قطعه‌ای بی‌خطر از ویروس به کار می‌رود که در نهایت موجب ایجاد ایمنی در برابر ویروس واقعی می‌شود. این یافته‌ها در آینده می‌توانند به ایمن‌تر و مؤثرتر شدن چنین واکسن‌هایی کمک کنند.
همچنین روش‌های درمانی مبتنی بر RNA نیز در حال توسعه هستند که هدف آنها حمله به سلول‌های خاصی به‌ویژه سلول‌های سرطانی است. در این زمینه نیز درک چگونگی و چراییِ ایجاد بار اضافی بر میتوکندری‌ها توسط RNA پس از آنکه دانشمندان مکانیسم دقیق آن را تأیید کنند، بسیار مفید خواهد بود.
یانگ می‌گوید: ما احتمال می‌دهیم که RNAهای دارای بار منفی در اطراف میتوکندری‌ها انباشته شده و تعادل الکتریکیِ لازم برای تولید انرژی را برهم می‌زنند؛ هرچند هنوز مشخص نیست این فرآیند دقیقاً چگونه رخ می‌دهد. این مفهوم جدیدی است که ما همچنان در حال بررسی آن هستیم.
وی افزود: درک این مکانیسم می‌تواند به پژوهشگران کمک کند تا با شناخت بهترِ نحوه واکنش سلول‌ها به مقادیر زیاد RNA، درمان‌ها و واکسن‌های آینده را که بر پایه RNA هستند، طراحی و بهینه‌سازی کنند.
این پژوهش در نشریه PNAS منتشر شده است.
